KR101508887B1

KR101508887B1 - 멜라민 보드 제조방법

Info

Publication number: KR101508887B1
Application number: KR20140164571A
Authority: KR
Inventors: 모범수
Original assignee: 모범수
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2015-04-07

Abstract

본 발명은 멜라민 보드 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 각종 실내 인테리어용으로 사용되는 멜라민 보드의 난연성을 개선하여 화재시 불에 잘 타지 않고, 멜라민 보드의 탄성력, 흡음성이 향상된 멜라민 보드 제조방법은 멜라민계 난연수지를 폼 형태로 발포 성형시키는 발포성형단계; 상기 발포성형단계에서 성형된 폼을 칩 형태로 절단시키는 절단단계; 상기 절단단계에서 절단된 칩을 형틀에 적층 시 접착제를 도포하는 접착단계; 상기 접착단계에 담겨진 형틀을 예열시키는 예열단계; 상기 예열단계에 의해 절단된 칩과 칩이 접착되면 열융착시켜 보드형태로 성형시키는 열융착단계; 상기 열융착단계에 의해 성형된 보드를 냉각시키는 냉각단계;를 포함하여 이루어진 제조방법이다.

Description

멜라민 보드 제조방법 {Menufacture method of melamine board}

본 발명은 멜라민 보드 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 각종 실내 인테리어용으로 사용되는 멜라민 보드의 난연성을 개선하여 화재시 불에 잘 타지 않고, 멜라민 보드의 탄성력, 흡음성이 향상된 멜라민 보드 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 화재사고 시 인화성이 강한 스펀지에 의한 피해 확산이 빈번하게 발생하고 있으며 이를 방지하고자 근래에 들어서는 불에 잘 타지 않는 멜라민 수지를 이용하여 성형된 폼이 제안되고 있다.

특히 멜라민 폼은 추가의 난연제를 첨가하지 않아도 높은 난연 등급을 확보할 수 있는 장점이 있으며 화재 발생 시 나타나는 산소지수가 종래의 폴리우레탄 발포물이나 유리섬유에 비해 상대적으로 높고 화재 전파 속도 역시 확연히 느리다. 또한 연기밀도와 인체에 유해한 독성 역시 상대적으로 모두 낮은 특성이 있다. 또한 멜라민의 높은 내열성은 멜라민 폼을 내열성과 난연성이 동시에 요구되는 곳에 적용가능하게 하며 따라서 건축분야 뿐 아니라 항공, 자동차, 전기전자 분야 등에 사용되고 있다.

이와 같이 불에 잘 타지 않는 멜라민 수지가 함유되어 성형된 폼은 대한민국 특허출원 제2011-51843호의 개방셀 구조의 멜라민계 난연성 폼 제조방법은 멜라민과 포름알데히드를 혼합하여 멜라민 프리폴리머(melamine prepolymer)을 합성하는 합성단계 합성된 멜라민 프리폴리머의 수용액과 계면활성제, 안정제 및 비극성 유기용매를 정량하여 혼합하는 혼합단계 마이크로웨이브를 이용하여 혼합물을 발포하는 발포단계 발포된 폼을 열 경화를 통하여 큐어링하는 큐어링단계로 이루어진 방법으로 생산되고 있다.

상기와 같이 종래의 멜리민계 난연성 폼 제조방법에 의해 발포된 발포폼은 단일구조로 발포된 폼으로 내부의 통풍공이 형성되어 통풍성을 좋으나 흡음성이 떨어지는 문제점이 있고, 내부의 밀도가 낮아 탄성력 및 내구성이 떨어지며, 고열의 화재시 빠르게 파손될 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 특허출원 제2011-51843호.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 멜라민 폼의 나연성을 더욱더 개선하기 위해 멜리민계 난연수지를 폼형태로 발포성형한멜라민 폼을 칩 형태로 절단 후 적층 성형시킨 보드 형태로 성형함으로써 난연성이 더욱더 강화되고 흡음성, 내구성, 탄성력이 개선된 멜라민 홈 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 멜라민계 난연수지를 폼 형태로 발포 성형시키는 발포성형단계 상기 발포성형단계에서 성형된 폼을 칩형태로 절단시키는 절단단계 상기 절단단계에서 절단된 칩을 형틀에 적층 시 접착제를 도포하는 접착단계 상기 접착단계에 담겨진 형틀을 예열시키는 예열단계 상기 예열단계에 의해 절단된 칩과 칩이 접착되면 열융착시켜 보드형태로 성형시키는 열융착단계 상기 열융착단계에 의해 성형된 보드를 냉각시키는 냉각단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멜라민 보드 제조방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 예열단계의 온도는 15℃~60℃로 예열하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 방법에 제조된 본 발명의 멜라민 보드는 멜라민 폼을 다수의 칩 형태로 절단하여 적층 후 융착 시킨 하나의 보드로 형성됨으로써 난연성, 흡음성, 탄성력이 향상되는 효과가 있다.

또한, 멜라민 수지 자체가 우수한 난연성을 가져 별도의 유기 난연제 사용이 배제되며, 인체에 무해한 무기발포제와 CO2가스와 물을 사용하여 오존층 파괴 등의 환경문제를 근본적으로 해결할 수 있는 친환경적 신소재인 동시에 단열성과 내열성, 보온성 등의 물성이 뛰어나 종래의 단열재 발포폼의 대체할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 멜라민 보드 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 멜라민 보드 제조방법을 나타낸 공정도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

첨부된 도면 도 1은 본 발명에 따른 멜라민 폼 제조방법에 나타낸 흐름도이고 도 2는 본 발명에 따른 멜라민 폼 제조방법에 나타낸 공정도이다.

이와 같이 도면 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 멜라민 폼 제조방법은 멜라민계 난연수지를 폼(10)형태로 발포성형시키는 발포성형단계(S100) 상기 발포성형단계(S100)에서 성형된 폼(10)을 칩(20)형태로 절단시키는 절단단계(S200) 상기 절단단계(S200)에서 절단된 칩(20)을 형틀(40)에 적층 시 접착제(30)를 도포하는 접착단계(S300) 상기 접착단계(S300)에 담겨진 형틀(40)을 예열시키는 예열단계(S400) 상기 예열단계(S400)에 의해 절단된 칩(20)과 칩(20)이 접착되면 열융착시켜 보드(50)형태로 성형시키는 열융착단계(S500) 상기 열융착단계(S500)에 의해 성형된 보드(50)를 냉각시키는 냉각단계(S600)를 포함하여 이루어진 제조방법이다.

상기 멜라민계 난연수지를 이용하여 발포된 폼(10)성형은 통상적으로 멜라민 수지 100 중량부에 다양한 소재의 첨가물이 함유하여 폼(10)형태로 발포되어 이루어진다.

상기와 같이 발포된 발포폼(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 절단단계(S200)에서 다양한 크기로 칩(20)모형으로 절단된다.

상기 칩(20)은 다양한 크기로 절단될 수 있으나 칩(20)을 적층 및 칩(20)과 칩(20)이 접착이 용이하도록 상기 칩(20)은 50mm×50㎜×50㎜ 형태로 절단되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 칩(20)이 50mm×50㎜×50㎜ 형태로 절단하여 적층 시 균일하게 적층이 용이하고, 상기 접착단계(S300)를 도포시 칩(20)과 칩(20)이 맞닿는 면에 접착제가 용이하게 도포될 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 칩(20)이 균일한 형태로 절단되어 균일한 밀도와 균일한 크기로 형성될 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 절단단계(S200)에서 절단된 칩(20)을 형틀(40)에 적층 시키는데 이때 적층 시 절단된 칩(20)과 절단된 칩(20)이 서로 부착될 수 있도록 난연소재의 접착제(30)가 도포하는 접착단계(S300)가 이루어진다.

상기 절단된 칩(20)이 형틀(40)에 다수의 칩(20)이 적층 시 서로 접착할 수 있도록 접착단계(S300)에 의해 도포되는데 이때 접착효과를 증대하기 위해 상기 절단된 칩(20)이 적층된 형틀(40)을 예열시켜 상기 절단된 칩(20)과 절단된 칩(20)이 서로 접착할 수 있도록 한 예열단계(S400)를 제공하는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 접착제(30)는 난연성 접착제이며 접착력을 증대하기 위해 상기 형틀(40)을 예열시킨다.

상기 예열온도는 난연접착제가 용융된 상태로 유지될 수 있도록 15℃~60℃로 상기 형틀(40)을 예열하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 예열단계(S400)에 의해 절단된 칩(20)들이 서로 융착시켜 보드(50)형태 성형될 수 있도록 열 및 압착을 제공하는 열융착단계(S500)로 이루어진다.

이와 같이 상기 열용착단계(S500)에 의해 압착된 보드(50)를 냉각시켜 상기 보드(50) 내부의 난연접착제와 절단된 칩이 서로 접착될 수 있도록 냉각단계(600)를 제공하는 것이 바람직하다.

위에서 상술한 바와 같은 방법에 제조된 본 발명의 멜라민 보드는 멜라민 폼을 다수의 칩 형태로 절단하여 적층 후 융착 시킨 하나의 보드로 형성됨으로써 난연성, 흡음성, 탄성력이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 다음의 실험예에 의하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

통상의 멜라민 수지 100 중량부에 다양한 소재의 첨가물이 함유하여 발포된 폼을 절단기에 의해 50mm×50㎜×50㎜ 칩 형태로 절단하여 적층 및 난연접착제를 도포하여 열용착시켜 1050㎜×2000㎜×350㎜의 크기로 보드를 제조하였습니다.

[실험예 1. 열적특성(휘발도)]

상기 실시예에서 제조된 멜라민 보드와 종래 상품화된 스티로폼, 멜라민 폼, 우레탄폼을 각각 100~600℃ 범위의 온도에서 한 시간 동안 소정 시킨 후 각각의 휘발도를 분석한 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

온도℃	크기 ㎜	휘발도(중량%)
온도℃	크기 ㎜	실시예	스티로폼	우레탄폼	멜라민폼
100	1050㎜×2000㎜×350㎜	10.5	1.8	1.4	13.5
150		17.5	2.6	7.9	21.7
200		25.8	7.6	16.4	23.1
300		34.6	97.4	71.8	42.5
400		45.5	100	96.6	50.6
500		54.8	-	100	65.5
600		60.3	-	-	70.2

상기 표 1에 나타낸 바와 같이 기존 스티로폼 및 우레탄폼은 400℃와 500℃에서 100% 휘발되었고, 멜라민폼은 600℃에서 30%정도가 휘발되지 않고 남았으나 본 발명의 멜라민 보드는 600℃에서 40%정도가 휘발되지 않고 남아있다.

[실험예 2. 흡음률]

상기 실시예에서 제조된 멜라민 보드와 종래 상품화된 스티로폼, 멜라민 폼, 우레탄폼을 각각 3 매씩 제조하여 흡음계수를 측정하고 측정된 흡음계수 평균값을 표 2에 나타내었다.(iso r354, alpha cabin 법)

구분	두께(mm)	흡음룔
구분	두께(mm)	500hz	1000hz	2000hz	3000hz	4000hz
실시예	1050㎜×2000㎜×350㎜	0.647	0.954	1.023	1.067	1.18
스티로폼		0.463	0.846	0.961	0.977	1.001
우레탄폼		0.473	0.834	0.951	0.977	1.018
멜라민폼		0.481	0.894	1.001	1.015	1.057

[실험예 3. 반발탄성률]

상기 실시예에서 제조된 멜라민 보드와 종래 상품화된 스티로폼, 멜라민 폼, 우레탄폼에 일정한 높이에서 무게 16kg, 지름 16㎜의 강철 볼을 500㎜의 높이에서 낙하시켜 튀어오르는 높이를 측정하여 표 3에 나타내었다. (jis k-6301, 단위:%)

구분	두께(mm)	반발탄성률(%)
실시예	1050㎜×2000㎜×350㎜	57
스티로폼		28
우레탄폼		34
멜라민폼		45

즉, 이와 같이 기존 단열재용 발포제품인 스티로폼, 우레탄폼은 400℃와 500℃에서 100%에 휘발되고, 스티로폼은 250℃ 이하의 온도에서 발폼의 수축이 발생되고 우레탄폼은 300℃에서 발포폼이 수축경화가 일어나서 단열성을 잃게 되는 것이므로 내열성이 떨어져 단열재로 사용할 때 효과가 크게 저하되게 된다.

그리고 멜라민 폼은 기존의 스티로폼, 우레탄폼 보다 높은 온도 300℃에서 변색이 시작되므로 높은 온도에서 형태를 유지되고 있다.

그러나 기본 멜라민 폼은 온도 300℃에서 변색이 시작되지만 본 발명은 멜라민 보드는 더 높은 400℃에서 변색이 이루어지고 온도 600℃에서 기존 멜라민 폼 보다 휘발이 낮게 나타나고 있다.

이를 볼 때 기존 멜라민 폼과 본 발명의 멜라민 보드는 난연성 등급 V-0(불연)을 받고 있지만 기본 멜라민 폼보다 더욱더 난연성이 향상된 것을 알 수 있다.

또한, 탄성력과 흡음성에서도 기존 스티로폼, 우레탄폼 및 멜라민폼 보다 탄성력과 흡음성이 증대됨을 알 수 있다.

10 : 폼 20 : 칩
30 : 접착제 40 : 형틀
50 : 보드
S100 : 발포성형단계 S200 : 절단단계
S300 : 접착단계 S400 : 예열단계
S500 : 열융착단계 S600 : 냉각단계

Claims

멜라민계 난연수지를 폼형태로 발포성형시키는 발포성형단계;
상기 발포성형단계에서 성형된 폼을 칩형태로 절단시키는 절단단계;
상기 절단단계에서 절단된 칩을 형틀에 적층시 접착제를 도포하는 접착단계;
상기 접착단계에 담겨진 형틀을 예열시키는 예열단계;
상기 예열단계에 의해 절단된 칩과 칩이 접착되면 열융착시켜 보드형태로 성형시키는 열융착단계;
상기 열융착단계에 의해 성형된 보드를 냉각시키는 냉각단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멜라민 보드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 절단단계의 절단되는 칩은 50mm×50㎜×50㎜ 형태로 절단되는 것을 특징으로 하는 멜라민 보드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 예열단계의 온도는 15℃~60℃로 예열하도록 하는 것을 특징으로 하는 멜라민 보드 제조방법.